清洁设备和流动偏转元件的应用的制作方法
- 国知局
- 2024-07-10 17:32:33
本发明涉及清洁设备,其包括至少一个噪音源和具有至少一个流动偏转元件的空气引导装置,其中,至少一个流动偏转元件具有带第一开口的第一管臂和带第二开口的第二管臂,并且其中,第二管臂横向于第一管臂定向。
背景技术:
1、de 10 2018 108 559 a1公开了一种清洁设施,其包括至少一个噪音源、施加有声音的空气引导装置和降噪装置,降噪装置布置在空气引导装置中。降噪装置包括由至少一个孔板谐振器和流动偏转元件构成的组合。
2、de 20 2011 108 261 u1公开了一种具有会产生空气流的风扇插件和布置在风扇组的下游且沿着通往出口区域的路径限定可变的穿通横截面的空气导出回路的吸尘器主体。在风扇组与出口区域之间设置有至少一个中间曲弯部,导出回路的区段联接到该中间曲弯部中。在该导出回路的区段中,在至少一个曲弯部的下游布置有均匀化器件,其确保减少空气流的紊流。
3、wo 2011/051002 a1公开了一种径流式风机。
4、wo 2018/068850 a1公开了一种清洁设施,其包括至少一个噪音源和具有至少一个流动偏转元件的空气引导装置,其中,至少一个流动偏转元件具有带第一入口管的第一臂和带出口管的第二臂,出口管横向于入口管定向,入口管具有入口,入口具有在第一深度方向和第一宽度方向上的延伸度,出口管具有出口,出口具有在第二深度方向上的深度和在第二宽度方向上的宽度,第一深度方向和第二深度方向相互平行定向,并且第一宽度方向和第二宽度方向相互横向定向,其中,第二宽度方向上的宽度为第二深度方向上的深度的至少1.2倍。
5、由wo 2015/043641 a1已知有一种抽吸设备,其包括用于产生抽吸空气流的风机装置和空气引导装置,空气引导装置具有带入口管和出口管的流动偏转元件,其中,出口管横向于入口管定向。在入口管与出口管之间的过渡区域处布置有声音反射装置,在该声音反射装置上反射声音和/或吸收声音。
6、由wo 2016/112959已知一种抽吸设施,其包括抽吸机组、集污容器、过滤器装置和针对过滤器装置的净化装置,其中,净化装置形成频率范围低于2000hz的噪声排放的噪音源,并且给净化装置配属有至少一个孔板谐振器。
技术实现思路
1、本发明的任务是提供一种开头所述类型的清洁设备,在该清洁设备中,在对于流体引导来说流动效率较高的情况下,由至少一个噪音源发出的声音被有效地消音。
2、根据本发明,该任务在开头提到的类型的清洁设备中通过如下方式来解决,即,第一开口的第一宽度与第二开口的第二宽度的比大于1。
3、业已表明,由此可以实现针对(关于所有频率求积分所得的)声压的相对较大的总传输损失。
4、这方面归因于出现了瞬逝的(evaneszent)模态,即无法扩散的模态,并相应地出现更高的传输损失。
5、就这方面而言,详细且全文引用未公布的论文“acoustic and aerodynamicphenomena in duct bends”von dominik scholl,institut fürakustik und bauphysikderstuttgart,2021(斯图加特大学声学和建筑物理研究所,2021年,dominikscholl所著的“管道曲弯部中的声学和空气动力学现象”)。
6、为了实现关于声压的相对较大的(总)传输损失,有利的是,比大于或等于1.2,且尤其是大于或等于1.4,且尤其是大于或等于1.5。
7、业已表明,如果比小于或等于3,且尤其是小于或等于2.8,并且尤其是小于或等于2.6,且尤其是小于或等于2.5,则对穿流的影响会保持得相对较低。
8、在一个有利的实施方式中,其中,实现关于声压的有效的总传输损失且实现良好的流动效率,该比介于(含)1.5至(含)2之间。
9、尤其设置的是,第一开口是声音的入口,并且第二开口是声音的出口,并且在清洁设备的运行中发生从第一开口向第二开口的声音传播。在一定程度上,声音在第一开口处耦入,并在第二开口处(经消减地)耦出。于是,关于声音传播,第一开口最靠近至少一个噪音源。原则上有可能的是,空气流动从第一开口流向第二开口。然而,空气流动也可以反向地从第二开口流向第一开口。空气流动在至少一个流动偏转元件中的流动方向对声音传播的影响相对较小。
10、有利的是,设置以下其中至少一项:
11、-第一管臂在第一延伸方向上延伸,第一延伸方向是第一开口的法向方向;
12、-第二管臂在第二延伸方向上延伸,第二延伸方向是第二开口的法向方向;
13、-第一延伸方向和第二延伸方向相互间是横向的且尤其是垂直的;
14、-沿其测量第一宽度的第一宽度方向横向于且尤其是垂直于第一延伸方向;
15、-沿其测量第二宽度的第二宽度方向横向于且尤其是垂直于第二延伸方向;
16、-第一宽度方向和第二延伸方向相互间至少近似平行;
17、-第二宽度方向和第一延伸方向相互间至少近似平行;
18、-第一开口在第一深度方向上具有延伸部,其垂直于第一宽度方向并且横向于且尤其是垂直于第二宽度方向;
19、-第二开口在第二深度方向上具有延伸部,其垂直于第二宽度方向并且横向于且尤其是垂直于第一宽度方向;
20、-第一宽度方向和第二宽度方向位于一个平面中,第一深度方向和第二深度方向横向于且尤其是垂直于该平面地定向。
21、由此,流动偏转元件被构造为声音变向件(schallwinkel),其中尤其地,第一管臂和第二管臂相互间垂直。通过上述几何关系,使得第一开口和第二开口相互间横向地定向。
22、原则上设置的是,第一开口的第一宽度与矩形的包络面有关,该矩形的包络面的侧边具有在第一宽度方向上的延伸部和在垂直于第一宽度方向的深度方向上的延伸部,并且第二开口的第二宽度与矩形的包络面有关,该矩形的包络面的侧边具有在第二宽度方向上的延伸部和在垂直于第二宽度方向的第二深度方向上的延伸部。第一开口或第二开口不一定是长方形或正方形的。因此,第一宽度和第二宽度是关于矩形的包络面来限定的。
23、出于同样的原因而有利的是,第一开口具有矩形的包络面,该矩形的包络面具有在第一宽度方向上延伸的侧边和在垂直于第一宽度方向的第一深度方向上延伸的侧边,并且第二开口具有矩形的包络面,该矩形的包络面具有在第二宽度方向上延伸的侧边和在垂直于第二宽度方向的第二深度方向上延伸的侧边。
24、有利的是,设置以下其中至少一项:
25、-第一管臂具有从第一开口出发直至通往第二管臂的过渡区域的一致的横截面;
26、-第二管臂具有从第二开口出发直至通往第一管臂的过渡区域的一致的横截面。
27、由此,相应的流动偏转元件可以以简单的方式制造并且也可以确定规格。
28、在结构上有利地简单的实施方式中,设置以下其中至少一项:
29、-第一开口具有矩形或正方形的横截面;
30、-第一管臂具有矩形或正方形的内横截面;
31、-第二开口具有矩形或正方形的横截面;
32、-第二管臂具有矩形或正方形的内横截面。
33、在一个有利的实施方式中,至少一个流动偏转元件被构造成扁平的。由此设置以下其中至少一项:
34、-第二开口的第二宽度以至少1.2倍大于第二开口的在垂直于沿其测量第二宽度的第二宽度方向的第二深度方向上的第二深度,并且尤其是以至少1.9倍大于第二深度;
35、-第一开口的第一宽度以至少1.2倍大于第一开口的在垂直于沿其测量第一宽度的第一宽度方向的第一深度方向上的第一深度,并且尤其是以至少1.9倍大于第一深度。
36、由此得到较高的流动效率并且也得到了宽带消音。就这方面而言,参引wo 2018/068850 a1。
37、在一个有利的实施方式中,第一管臂和第二管臂在外拐角区域处具有共同的边缘,该边缘在横向于第一宽度方向且横向于第二宽度方向的深度方向上延伸。由此可以实现在第一管臂和第二管臂的过渡区域处的有效的消音。尤其地,由此可以实现声音反射方式,其中,出现了横向模态(quermoden)。这就可以实现有效的声压减小。
38、在一个有利的实施方式中,第一管臂与第二管臂之间的过渡区域具有弯曲的壁,弯曲的壁尤其具有以下其中至少一项:
39、-弯曲的壁与第一管臂和第二管臂的共同的边缘相对置;
40、-弯曲的壁的内半径大于第一管臂的液压直径的一半。
41、由此得到了较高的流动效率。在穿流至少一个流动偏转元件时,压力损失可以保持得较低。
42、尤其设置有以下其中至少一项:
43、-噪音源是风机或泵;
44、-空气引导装置是针对过程空气或冷却空气的引导装置;
45、-空气引导装置是针对清洁空气和尤其是吹送空气的引导装置;
46、-空气引导装置是针对干燥空气的引导装置。
47、尤其地,空气引导装置与作为风机的至少一个噪音源连接,并且风机除了其作为噪音源的设计方案外还尤其是吹送流或抽吸空气流的来源。
48、清洁设备有利地具有针对待清洁的面的加载工具。该加载工具可以是喷嘴(如压力喷嘴或抽吸喷嘴),例如吸尘器中的抽吸喷嘴或吹叶机上的压力喷嘴。加载工具可以是例如被吸取的辊,或者可以是擦洗机中的抽吸条。
49、在一个实施方式中,至少一个加载工具与空气引导装置耦联。在相应的喷嘴的情况下,其直接与空气引导装置耦联。在湿式地面清洁的情况下例如可以设置的是,对清洁辊进行吸取,并因此使其与空气引导装置耦联。
50、清洁设备可以构造为便携式的清洁设施,或者也可以构造为固定式的清洁设备,如龙门架式清洗机。清洁设施可以被构造成自走式和自转向式的,或者也可以被构造为车辆。它可以被构造成手持式和/或手扶式的。
51、例如,清洁设备被构造为高压清洁器、清扫机、地面清洁机、擦洗机、抽吸设施、窗户抽吸器、手持式和/或手扶式的湿式地面清洁机、吹叶机、蒸汽机或龙门架式清洗机。
52、如果声音在清洁设备的运行中从第一管臂传播到第二管臂中并且在至少一个流动偏转元件处布置有针对声音传播的横向模态的模态滤波器装置,该模态滤波器装置具有被定位在第二管臂处的至少一个模态滤波器,则在流动效率较高的情况下得到有效的降噪。
53、在流动偏转元件中发生流动引导且尤其是发生对空气流动的引导。此外,在至少一个流动偏转元件中还发生声音传播。
54、原则上,声音可以在至少一个流动偏转元件中作为基本模态并作为一阶横向模态并作为更高阶横向模态来扩散。
55、在第一管臂与第二管臂之间的过渡区域处出现横向模态,然后在第二管臂中扩散。
56、业已表明,如果在第二管臂处布置有针对横向模态的滤波器,就可以相应地抑制横向模态,并得到有效的消音。
57、就这方面而言,全面且详细引用未公布的论文“acoustic and aerodynamicphenomena in duct bends”von dominik scholl,institut fürakustik und bauphysikderstuttgart,2021(斯图加特大学声学和建筑物理研究所,2021年,dominikscholl所著的“管道曲弯部中的声学和空气动力学现象”)。
58、尤其地,至少一个流动偏转元件具有针对从第一管臂到第二管臂中的声音传播的声音偏转区域,并且关于声音传播,在声音偏转区域的下游布置有至少一个针对横向模态的滤波器。在声音偏转区域处出现的横向模态可以通过第二管臂处的相应的模态滤波器有效消减。
59、有利的是,设置以下其中至少一项:
60、-被定位在第二管臂处的至少一个模态滤波器与声音偏转区域间隔开;
61、-被定位在第二管臂处的至少一个模态滤波器与第一管臂间隔开;
62、-布置在第二管臂处的至少一个模态滤波器的间距为第一管臂在第一宽度方向上的宽度的或第二管臂在第二宽度方向上的宽度的至少0.1倍,且尤其是至少0.15倍(且优选是至少0.2倍,且优选是至少0.3倍,且优选是至少0.4倍,且优选是至少0.5倍,且优选是至少0.6倍,且优选是至少0.7倍,且优选是至少0.8倍),其中,该间距平行于第一宽度方向并且与第一管臂的位于至少一个流动偏转元件的内拐角区域处的侧有关。
63、业已表明,由此可以实现对横向模态的有效模态滤波,并可以实现有效的消音。
64、也可以设置的是,模态滤波器装置包括布置在第一管臂处的至少一个针对横向模态的模态滤波器。由于在声音偏转时出现横向模态,因此使布置在第二管臂处的针对横向模态的模态滤波器具有更大的效果。
65、特别有利的是,在清洁设备的运行中,在通过至少一个流动偏转元件进行声音传播的情况下,原则上可以构成具有在第一宽度方向和第二宽度方向上的传播的横向模态以及具有在第一深度方向和第二深度方向上的传播的横向模态。这些横向模态通常具有边界频率。在该边界频率以下,这些模态是瞬逝的并且无法扩散(也就是说呈指数式消减)。
66、尤其设置的是,第二管臂处的至少一个模态滤波器被构造成用于对在第二宽度方向上的横向模态进行滤波。这些横向模态是第一横向模态、第二横向模态且更进一步的模态。第二深度方向上的横向模态原则上也是存在的,然而其中,它们在消音方面不起主要作用。
67、针对横向模态的模态滤波器装置的模态滤波器是或包括以下其中至少一项:
68、-吸收式消音器;
69、-腔室式消音器;
70、-设有穿孔部的装置,该设有穿孔部的装置定位在至少一个流动偏转元件的内部空间中。
71、吸收式消音器或腔室式消音器或穿孔板尤其布置在第二管臂处。也可以设置的是,附加地在第一管臂处布置相应的模态滤波器。原则上也有可能的是,同时使用多种类型的模态滤波器。
72、在一个有利的实施方式中,吸收式消音器具有针对声音的吸收材料,该吸收材料尤其作为吸收层来布置。由此可以实现对横向模态的有效的消音。
73、为此尤其设置的是,吸收材料应与至少一个流动偏转元件的内侧齐平,或相对至少一个流动偏转元件的内侧回缩。在回缩的情况下,(在相应确定规格的情况下)吸收式消音器也被构造为腔室式消音器。由此可以实现对横向模态的有效的滤波。
74、尤其地,吸收式消音器至少具有以下其中至少一个参数:
75、-吸收材料的厚度为第一管臂或第二管臂的宽度的至少0.1倍,且尤其是至少0.15倍,且尤其是至少0.2倍,且尤其是至少0.25倍;
76、-吸收式消音器的平行于布置有该吸收式消音器的管臂的延伸方向的长度为第一管臂或第二管臂的宽度的至少1.5倍,且尤其至少是2倍,且尤其是至少2.3倍;
77、-布置在第二管臂处的吸收式消音器的间距为第一管臂或第二管臂的宽度的至少0.1倍。
78、如果这些参数中的至少一个参数得到满足,则得到针对横向模态的有效的模态滤波,并相应地得到更高的针对声压的传输损失,即得到有效的消音。
79、在一个实施方式中,腔室式消音器具有腔室,该腔室在布置有腔室式消音器的管元件上形成横截面扩宽部。在相应确定规格的情况下,可以实现有效的模态滤波。
80、尤其地,腔室式消音器具有以下其中至少一个参数:
81、-腔室的宽度为第一管臂或第二管臂的宽度的至少2倍;
82、-腔室式消音器的平行于布置有腔室式消音器的管臂的延伸方向的长度为第一管臂和第二管臂的宽度的至少1.2倍;
83、-布置在第二管臂处的腔室式消音器与第一管臂的间距为第一管臂或第二管臂的宽度的至少0.1倍,且尤其是至少0.15倍,且尤其是至少0.5倍。
84、如果存在这些参数中的至少一个参数,就得到有效的模态滤波。
85、有利的是,在设有穿孔部的装置中存在以下其中至少一项:
86、-设有穿孔部的装置中的开口具有小于或等于1mm的开口宽度;
87、-开口密度为每平方厘米大于或等于10个开口;
88、-设有穿孔部的装置的横向于布置有设有穿孔部的装置的管臂的宽度方向的壁厚为至少1mm。
89、通过设有穿孔部的装置的相应的构造,同样可以实现针对横向模态的模态滤波器。尤其地,在此设有穿孔部的装置布置在相应的管臂的穿流区域中。
90、有利的是,设置以下其中至少一项:
91、-设有穿孔部的装置是或包括一个或多个设有开口的板;
92、-设有穿孔部的装置包括一个或多个开孔结构;
93、-开孔结构被构造为块;
94、-开孔结构是泡沫结构,且尤其是吸收器式泡沫结构和/或纤维材料结构,如例如无纺布结构。
95、由此可以以简单的方式实现模态滤波器。例如,设有穿孔部的装置包括一个或多个相应穿孔(设有开口)的板。尤其地,这些开口相对于安设设有穿孔部的装置的各自的管臂的宽度方向是开放的。例如,在相应的管臂中居中地布置有板,并在此例如平行于相应的管臂的延伸方向取向。例如,也可以在内部空间中相应地定位有多个相互间隔开的板。尤其地,于是流体能在板之间的中间空间中穿流。
96、设有穿孔部的装置也可以包括一个或多个开孔结构,以便实现相应的模态滤波器。尤其地,开孔结构可以被构造为块,并然后在此被构造成板状。例如,开孔结构可以是泡沫结构,且尤其是吸收器式泡沫结构或者是纤维材料结构。通过使用吸收器式泡沫结构,附加地也还可以在设有穿孔部的装置上实现吸收声音。纤维材料结构例如可以是无纺布结构。原则上,例如编织结构或针织结构也是可能的。
97、在此可以设置的是,吸收式消音器或腔室式消音器或设有穿孔部的装置只被构造成用于消减宽度方向上的横向模态。尤其地,于是不存在用于消减深度方向上的横向模态的构造,该深度方向上的横向模态只起次要作用。
98、如果第一管臂和第二管臂在外拐角区域处具有共同的边缘,则得到较高的降噪。
99、如果在至少一个流动偏转元件的内部空间中布置有装入式器壁(该装入式器壁在内部空间中覆盖边缘并且该装入式器壁在内部空间中朝向穿流区域并且该装入式器壁以引导流动且透音的方式构造),则得到更高的流动效率。
100、通过第一管臂和第二管臂利用边缘在外拐角区域处相接,通过相应的消音得到有效的降噪。
101、通过设置被以透音方式构成的装入式器壁,使得这种有效的降噪的效果通过边缘构造来获得。通过装入式器壁的引导流动式(导流式)的功能得到了较高的流动效率,这是因为由至少一个流动偏转元件所执行的相应的流体流动不在边缘旁流过,而是通过装入式器壁在边缘之前引导经过。
102、根据本发明,提供了一种流动偏转元件,该流动偏转元件导致在较高的流动效率的同时有效的消音。在这方面,参考未公布的论文“acoustic and aerodynamic phenomenain duct bends”von dominik scholl,institut für akustik und bauphysik derstuttgart,2021(斯图加特大学声学和建筑物理研究所,2021年,dominikscholl所著的“管道曲弯部中的声学和空气动力学现象”)。
103、有利的是,装入式器壁贴靠在第一管臂的内侧上且贴靠在第二管臂的内侧上。由此得到有效的流动引导。
104、在一个实施方式中,设置以下其中至少一项:
105、-装入式器壁与第一管臂和第二管臂的内侧的过渡分别是顺滑的,并且尤其是无边缘的;
106、-装入式器壁朝向穿流区域弯曲,且尤其凹状弯曲地构成。
107、由此得到了有效的导流功能且具有较高的流动效率。尤其地,在装入式器壁到管臂的内侧的过渡部处,流体流动的湍流可以保持最少。
108、有利的是,设置以下其中至少一项:
109、-装入式器壁是或包括穿孔的元件,并且尤其是穿孔的面式元件或块元件;
110、-装入式器壁是或包括多孔的泡沫元件或纤维材料元件;
111、-装入式器壁中的朝边缘的开口的开口宽度为至少λ/50,其中,λ为与噪音排放相关的声波上波长;
112、-装入式器壁中的朝边缘的开口的开口宽度为至少1mm。
113、装入式器壁包括可透音的开口。装入式器壁可以是穿孔的元件,并且尤其是面式元件,如板材元件或块元件。也有可能的是,装入式器壁是或包括多孔的泡沫元件或纤维材料元件,并且例如从穿流区域直至边缘的整个空间都被填满。
114、有利的是,装入式器壁中的开口(如穿孔部或孔隙)的开口宽度为与噪声排放相关的声波上波长的至少λ/50。由此可以实现朝边缘的透音。尤其地,开口宽度为至少1mm。
115、边缘尤其是至少一个流动偏转元件的相对置的外拐角之间的连接线。有利的是,第一管臂和第二管臂的边缘成70°至110°之间的角度,尤其成80°至100°之间的角度。
116、在一个有利的实施方式中,第一管臂和第二管臂彼此垂直相汇。
117、在结构上简单的实施方式中,装入式器壁具有恒定的曲率,即装入式器壁尤其是朝其穿流区域具有柱体周侧区段的形状。于是得到了在较高的流动效率的情况下简单的可制造性。
118、于是有利的是,装入式器壁的曲率圆的中心点位于第一管臂与第二管臂之间。由此得到了结构上简单的设计。
119、已被证实有利的是,从第一管臂到第二管臂的过渡区域在与外拐角区域相对置的内拐角区域处朝至少一个流动偏转元件的内部空间具有弯曲的壁。由此得到了较高的流动效率。
120、尤其地,弯曲的壁与装入式器壁相对置,并且在内部空间中的穿流区域位于弯曲的壁与装入式器壁之间。装入式器壁和弯曲的壁对于穿流过穿流区域的流动是导流式的。
121、在一个有利的实施方式中,弯曲的壁具有恒定的曲率。
122、对于较高的流动效率被证实有利的是,弯曲的壁的曲率圆具有大于第一管臂的第一开口的液压直径的一半的内半径。
123、在结构上有利的实施方式中,弯曲的壁和装入式器壁平行取向,并且尤其具有共同的中心点。
124、尤其地,装入式器壁在此平行于第一深度方向和/或平行于第二深度定向,并且在第一深度方向上或在第二深度方向上具有一致的高度。由此得到了较高的流动效率。
125、根据本发明,提供了一种流动偏转元件,该流动偏转元件具有带第一开口的第一管臂和带第二开口的第二管臂,其中,第二管臂横向于第一管臂定向,并且第一开口的第一宽度与第二开口的第二宽度的比大于1,根据本发明,该流动偏转元件被用于具有噪音源的清洁设备中。
126、该应用具有已结合根据本发明的清洁设备解释的优点。
127、另外的有利的设计方案同样已结合根据本发明的清洁设备进行了解释。
128、尤其地,在清洁设备的运行中,流动偏转元件被空气穿流。流动偏转元件使空气流动偏转,并也确保对声音传播的相应的偏转影响。
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